多胺对香蕉幼苗抗旱性的生理效应及其调控机理研究

论文摘要

香蕉是芭蕉科芭蕉属植物,是世界重要的经济作物之一,也是华南重要的果树之一。香蕉叶面积大,根系分布浅,对水分要求高。干旱严重影响香蕉的产量和品质。多胺是一类存在广泛的具有生物活性的低分子脂肪族含氮碱,与植物抗逆性密切相关。然而,在多胺对香蕉抗旱性的生理效应及其调控机理上未见研究。因此,研究多胺与香蕉抗旱性的关系具有重要意义,旨在为香蕉抗旱性化学调控提供一定的理论依据,为进一步研究多胺提高香蕉抗旱性的生理机理奠定一定的理论基础。本试验以香蕉主栽品种巴西蕉的幼苗为材料,用外源Put、Spd、Spm及多胺生物合成抑制剂D-Arg、CHA试剂喷施叶片,经PEG-6000溶液水培进行模拟干旱胁迫处理,研究香蕉幼苗叶片的生理生化指标变化。结果表明：1.适宜浓度的外源Put、Spd和Spm预处理均能增加干旱胁迫下香蕉幼苗叶片的RWC,降低RC,促进Pro和可溶性蛋白质的积累,提高SOD和POD的活性,降低O2-产生的速率,减少MDA的积累,从而提高香蕉幼苗的抗旱性。2.应用模糊隶属函数法对外源Put、Spd和Spmn提高香蕉幼苗抗旱性的效应进行综合评价。3种多胺分别以1.25 mmol·L-1 Put、1.00 mmol·L-1 Spd和0.75 mmol·L-1 Spm预处理效应最佳。3种多胺提高香蕉幼苗抗旱性的效应依次为Spm＞Spd＞Put。3.在干旱胁迫0至72 h内,香蕉幼苗叶片内源Put、Spd和Spm含量先上升后下降。外源0.75 mmol·L-1 Spm、1.00 mmol·L-1 Spd和1.25 mmol·L-1 Put预处理均提高了干旱胁迫下香蕉幼苗叶片内源Put、Spd和Spm含量；外源1.00 mmol·L-1 D-Arg预处理降低了干旱肋、迫下香蕉幼苗叶片内源Put、Spd和Spm含量；外源1.00 mmol·L-1 CHA预处理降低了干旱胁迫下香蕉幼苗叶片内源Spd和Spm含量,而提高了内源Put含量。4.在干旱胁迫0至72h内,香蕉幼苗叶片Pn、Tr和Gs呈现下降趋势,Ci呈现缓慢上升趋势。用0.75 mmol·L-1 Spm、1.00 mmol·L-1 Spd和1.25 mmol·L-1 Put预处理提高了干旱胁迫下香蕉幼苗叶片Pn,降低了Tr、Gs和Ci,提高了香蕉幼苗的抗旱性；用1.00 mmol·L-1 D-Arg和1.00 mmol·L-1 CHA预处理降低了干旱胁迫下香蕉幼苗叶片Pn,提高了Tr、Gs和Ci,降低了香蕉幼苗的抗旱性。5.在干旱胁迫0至72h内,香蕉幼苗叶片可溶性蛋白质含量、SOD活性和POD活性先上升后下降,MDA含量和O2-产生速率始终处于上升状态。用0.75 mmol·L-1 Spm、1.00 mmol·L-1 Spd和1.25 mmol·L-1 Put预处理均能增加干旱胁迫下香蕉幼苗叶片可溶性蛋白质含量,提高SOD和POD活性,降低O2-产生速率和MDA含量,提高香蕉幼苗抗旱性；用1.00 mmol·L-1 D-Arg预处理降低了干旱胁迫下香蕉幼苗叶片可溶性蛋白质含量、SOD活性和POD活性,提高了O2-产生速率和MDA含量,降低了香蕉幼苗抗旱性；用1.00 mmol·L-1 CHA预处理降低了干旱胁迫下香蕉幼苗叶片可溶性蛋白质含量、SOD活性和POD活性,提高了O2-产生速率,而未增加MDA含量。6.对干旱胁迫下香蕉幼苗内源多胺与生理生化指标进行相关关系分析。（Spd+Spm）/Put比值与Pn的相关系数为0.49516,达到极显著正相关；内源Put含量、Spd含量、Spm含量、3种多胺总量与可溶性蛋白质含量的相关系数分别为0.54671、0.58966、0.82409、0.77520,均达到极显著正相关；内源Put含量、Spd含量、Spm含量、3种多胺总量与抗氧化酶活性的相关性均达到极显著正相关,其中与SOD活性的相关系数分别为0.60625、0.71633、0.88251、0.85937,与POD活性的相关系数分别为0.58950、0.68036、0.85164、0.82825。在干旱胁迫下,香蕉幼苗较高的（Spd+Spm）/Put比值有利于提高光合作用,较高的内源多胺含量有利于促进可溶性蛋白质积累和提高抗氧化酶活性,从而提高香蕉幼苗抗旱性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语表
• 目录
• 第一章 文献综述
• 1 植物抗旱性的研究进展
• 1.1 细胞膜系统与植物抗旱性的关系
• 1.2 保护酶系统与植物抗旱性的关系
• 1.3 渗透调节与植物抗旱性的关系
• 1.4 光合作用与植物抗旱性的关系
• 1.5 干旱诱导蛋白与植物抗旱性的关系
• 2 植物多胺的研究进展
• 2.1 多胺代谢
• 2.2 多胺与植物生长发育的关系
• 2.3 多胺与植物抗逆性的关系
• 3 研究的目的与意义
• 第二章 多胺对香蕉幼苗抗旱性的生理生化指标影响
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 材料处理
• 1.2.2 相对含水量（RWC）的测定
• 1.2.3 相对电导率（RC）的测定
• 1.2.4 脯氨酸（Pro）含量的测定
• 1.2.5 酶液的提取
• 1.2.6 可溶性蛋白质含量的测定
• 1.2.7 丙二醛（MDA）含量的测定
• 1.2.8 超氧化物岐化酶（SOD）活性的测定
• 1.2.9 过氧化物酶（POD）活性的测定
• 2^-）产生速率的测定'>1.2.10 超氧阴离子（O₂^-）产生速率的测定
• 1.2.11 多胺对提高香蕉幼苗抗旱性生理效应的综合评价
• 1.2.12 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 Put对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片生理生化指标的影响
• 2.1.1 Put对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片RWC的影响
• 2.1.2 Put对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片RC的影响
• 2.1.3 Put对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片Pro含量的影响
• 2.1.4 Put对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片可溶性蛋白质含量的影响
• 2.1.5 Put对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片MDA含量的影响
• 2.1.6 Put对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片SOD活性的影响
• 2.1.7 Put对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片POD活性的影响
• 2^-产生速率的影响'>2.1.8 Put对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片O₂^-产生速率的影响
• 2.2 Spd对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片生理生化指标的影响
• 2.2.1 Spd对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片RWC的影响
• 2.2.2 Spd对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片RC的影响
• 2.2.3 Spd对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片Pro含量的影响
• 2.2.4 Spd对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片可溶性蛋白质含量的影响
• 2.2.5 Spd对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片MDA含量的影响
• 2.2.6 Spd对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片SOD活性的影响
• 2.2.7 Spd对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片POD活性的影响
• 2.2.8 Spd对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片02产生速率的影响
• 2.3 Spm对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片生理生化指标的影响
• 2.3.1 Spm对干旱肋迫下香蕉幼苗叶片RWC的影响
• 2.3.2 Spm对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片RC的影响
• 2.3.3 Spm对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片Pro含量的影响
• 2.3.4 Spm对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片可溶性蛋白质含量的影响
• 2.3.5 Spm对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片MDA含量的影响
• 2.3.6 Spm对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片SOD活性的影响
• 2.3.7 Spm对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片POD活性的影响
• 2^-产生速率的影响'>2.3.8 Spm对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片O₂^-产生速率的影响
• 2.4 多胺对提高香蕉幼苗抗旱性生理效应的综合评价
• 第三章 外源多胺及多胺合成抑制剂对干旱胁迫下香蕉幼苗内源多胺含量及生理生化指标的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 材料处理
• 1.2.2 内源多胺含量的测定
• 1.2.3 生理生化指标的测定
• 1.2.4 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 香蕉幼苗内源多胺的高效液相色谱分析
• 2.2 外源多胺对干旱肋迫下香蕉幼苗内源多胺含量的影响
• 2.2.1 外源多胺对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片内源Put含量的影响
• 2.2.2 外源多胺对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片内源Spd含量的影响
• 2.2.3 外源多胺对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片内源Spm含量的影响
• 2.3 多胺对干旱胁迫下香蕉幼苗生理生化指标的影响
• 2.3.1 多胺对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片Pn的影响
• 2.3.2 多胺对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片Tr的影响
• 2.3.3 多胺对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片Gs的影响
• 2.3.4 多胺对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片Ci的影响
• 2.3.5 多胺对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片可溶性蛋白质含量的影响
• 2.3.6 多胺对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片MDA含量的影响
• 2.3.7 多胺对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片SOD活性的影响
• 2.3.8 多胺对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片POD活性的影响
• 2^-产生速率的影响'>2.3.9 多胺对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片O₂^-产生速率的影响
• 2.4 外源多胺合成抑制剂对干旱胁迫下香蕉幼苗内源多胺含量的影响
• 2.4.1 外源多胺合成抑制剂对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片内源Put含量的影响
• 2.4.2 外源多胺合成抑制剂对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片内源Spd含量的影响
• 2.4.3 外源多胺合成抑制剂对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片内源Spm含量的影响
• 2.5 多胺合成抑制剂对干旱胁迫下香蕉幼苗生理生化指标的影响
• 2.5.1 多胺合成抑制剂对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片Pn的影响
• 2.5.2 多胺合成抑制剂对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片Tr的影响
• 2.5.3 多胺合成抑制剂对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片Gs的影响
• 2.5.4 多胺合成抑制剂对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片Ci的影响
• 2.5.5 多胺合成抑制剂对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片可溶性蛋白质含量的影响
• 2.5.6 多胺合成抑制剂对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片MDA含量的影响
• 2.5.7 多胺合成抑制剂对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片SOD活性的影响
• 2.5.8 多胺合成抑制剂对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片POD活性的影响
• 2^-产生速率的影响'>2.5.9 多胺合成抑制剂对干旱胁迫下香蕉幼苗叶片O₂^-产生速率的影响
• 2.6 干旱胁迫下香蕉幼苗内源多胺与生理生化指标的相关关系
• 第四章 讨论与结论
• 1 讨论
• 1.1 外源多胺对香蕉幼苗内源多胺含量的影响
• 1.2 多胺对香蕉幼苗光合生理的影响
• 1.3 多胺对香蕉幼苗细胞膜稳定性的影响
• 1.4 多胺对香蕉幼苗渗透调节物质的影响
• 1.5 多胺对香蕉幼苗抗氧化能力的影响
• 2 结论
• 参考文献
• 致谢